Im Winterhalbjahr, besonders aber in der Übergangsphase von der kalten in die warme Jahreszeit kann man in den Wetterberichten immer mal wieder von Graupelschauern lesen. Doch was genau ist denn nun Graupel und wie unterscheidet sich dieser vom besser bekannten Hagel oder Schnee?
Graupel – verschiedene Ausprägungen
Graupel ist eine feste Niederschlagsform bestehend aus kleinen, runden oder teilweise auch kegelförmigen Eiskörnern. Die Körnchen haben typischerweise einen Durchmesser zwischen 1 und 5 mm. Graupel ist aber nicht gleich Graupel – man unterscheidet zwischen zwei Typen von Graupel.
Frostgraupel hat einen weichen, undurchsichtigen Kern, welcher von einer durchsichtigen Eisschicht umhüllt ist. Das Korn ist also halbdurchsichtig. Aufgrund der umgebenden Eisschicht hüpft das Korn beim Kontakt mit der Erdoberfläche meist hoch, ohne dabei zu zerfallen. Diese Art von Graupel kommt besonders im Frühjahr bei leicht positiven Temperaturen vor.
Abb. 1: Frostgraupel; Quelle: Pixabay
Die zweite Graupelart wird als Reifgraupel bezeichnet. Diese Körnchen sind undurchsichtig, spröde und weisen eine schneeähnliche Beschaffenheit auf. Aufgrund der fehlenden Eisschicht zerfallen sie relativ leicht. Diese Art von Graupel tritt überwiegend im Winter auf und entsteht wenn Schnee in hohen Wolken antaut und anschliessend erneut gefriert. Die Temperaturen liegen daher leicht im negativen Bereich.
Abb. 2: Reifgraupel; Quelle: Wikipedia
Entstehung von Graupel
Graupel gehört zu der konvektiven Niederschlagsform, auf dem Niederschlagsradar gleicht dies normalerweise einem Flickenteppich (siehe nachfolgende Abbildung). Die Labilität der Atmosphäre spielt eine entscheidende Rolle bei der Bildung von Graupel. Labilität bezieht sich auf die Fähigkeit der Luft, aufgrund von Temperaturänderungen vertikal zu steigen oder zu sinken. Wenn die Atmosphäre labil ist, können Luftmassen leichter auf- oder absteigen. Im Frühjahr kommt dies oftmals vor, wenn in der Höhe polare Kaltluft einströmt. Typische Wolken sind Quell- oder auch Cumulonimbuswolken (Gewitterwolken). In diesen Wolken findet sich Wasser in unterschiedlichen Aggregatzuständen vor, also flüssig, fest und unterkühlt (Wasser unter 0 Grad, aber in flüssiger Form). Kommen unterkühlte Wassertröpfchen mit Schneeflocken oder Eiskristallen in Kontakt, so dienen diese als Nukleationskeime wodurch das unterkühlte Wasser anfrieren kann.
Abb. 3: Niederschlagsradar mit typischem Flickenteppich; Quelle: MeteoNews
Unterschied zu Hagel und Schnee
Frostgraupel wird oftmals mit Hagel gleichgesetzt, ist aber per Definition nicht das Gleiche. Ein klassisches Hagelkorn muss nämlich einen Durchmesser von mindestens 5 mm aufweisen und kommt vor allem im Sommerhalbjahr bei Gewittern vor. Aufgrund der dann grösseren Temperaturunterschiede zwischen den einzelnen Luftschichten ist nämlich die Konvektion stärker ausgeprägt (stärkere Auf- und Abwinde innerhalb der Wolke). Dies erlaubt dem späteren Hagelkorn den Wachstumsprozess mittels Anfrieren von unterkühlten Wassertröpfchen öfters zu durchlaufen und dabei Schicht um Schicht zu wachsen (vergleichbar mit den Jahrringen bei Pflanzen oder den Schalen einer Zwiebel). Dieser Prozess ist in nachfolgender Darstellung visualisiert.
Abb. 4: Entstehung von Hagel; Quelle: MeteoNews
Reifgraupel hingegen wird vielfach mit Schnee verwechselt. Diese "Minischneebällchen" unterscheiden sich aber vom herkömmlichen Schnee in mehreren Punkten. Reifgraupel sind runde Körnchen, Schnee hingegen unregelmässige geformte, sechskantige Eiskristalle (mehr dazu auch in diesem Blog). Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal kann man mit Blick an den Himmel sehen. Graupel allgemein (auch Hagel) entsteht immer aus konvektiven Wolken, Schnee hingegen kann aus diversen Wolkengattungen stammen (Nimbostratus, Altostratus, Cumulonimbus oder in seltenen Fällen auch in Stratocumulus).
